艾景奖·导读
在全球变暖的浪潮下,我国三北地区的 “绿色长城” 正面临前所未有的挑战。本项目以可持续发展为核心理念,深入剖析黑龙江防护林退化的根源,提出创新性的解决方案。在这里,土壤真菌被赋予碳汇 “主力军” 的重任;植被重构、产业发展双管齐下,将生态修复与经济振兴完美融合;智能装置与 APP 的结合,为灾害防护装上 “智慧大脑”。这场生态复兴实验,究竟会如何改写黑龙江防护林的命运?让我们一同揭开它的神秘面纱。
艾景奖·大赛邀请
「全球征稿」艾景奖·第十五届国际生态设计×工程创新大赛巅峰对决:智创融合·创见未来
XAUAT
土壤里的生态密钥
该图片介绍了我国总体面临着全球变暖的问题,以及各省水土流失分布情况,其中三北防护林中黑龙江的防护林退化最为严重,其次分析了黑龙江的区位、历史背景和场地内部的数据分析等。
设计说明
“三北”防护林工程是在中国三北地区(西北、华北和东北)建设的大型人工林业生态工程。此工程自开展以来取得了显著的生态益与经济效益,同时还为其它生态工程积累了诸多宝贵经验。但由于三北防护林建设周期长,建设初期树种选择不当等原因,使得部分地区防护林退化严重,生态防护功能下降。通过数据查询以及前后卫星图对照表明,三北防护林退化最严重的区域位于中国黑龙江省。
本项目旨在通过可持续发展的理念,分析黑龙江省防护林退化情况及原因,并提出更新修复措施,帮助三北防护林退化区域完成植被恢复,推进生态文明建设,并对后续防护林建设提供建议。
该图片分析了场地中所面临的问题有哪些,以及这些问题产生的原因是什么。并提出了场地的设计理念,设计策略(其中该图详细介绍了灾害防护的设计策略)以及未来30年的设计愿景。
该图片具体介绍了真菌碳汇、植被重构、产业发展的设计策略,真菌碳汇分别从植被、农田、草地、土壤四个方面来分析;植被重构则分别从农田防护林、防风固沙林、水土保持林、过熟林更新四个方面分别提出解决措施;产业发展策略针对林下经济和生态旅游产业提出可行性措施。
该图片首先分别介绍了碳汇装置、储水装置和播种装置,分别介绍了其组成结构及运作流程,可以有效的提高生态防护功能。其次,该方案结合了智能app,可以有效的监控灾害防护,从而达到自然、美丽、和谐的生态环境。
设计感悟
防护林修复工程是一项艰巨且必要的任务。我们以此为目标,深入分析原因,充分考虑当地自然条件,在修复过程中尽量做到最小干预。并以土壤碳汇、灾害防护、植被重构以及产业经济四个方面为切入点,注重防火防冻、科学造林、护林、防风和防沙等措施的实施,以实现更好的防护林修复效果,更好的推进防护林生态文明建设。
设计亮点
在防护林修复措施中,我们将土壤真菌碳汇作为一个重要的亮点进行设计。
菌根是土壤真菌与植物根系形成的共生体,有利于生态系统中养分循环,协助植物抵御不良环境胁迫及病虫害。菌根真菌与植物根系形成共生关系,在地下形成庞大的菌丝网络,同时菌丝网络有利于土壤微团聚体形成,这种互惠的养分供给关系可促进树木快速生长。通过引入适宜的土壤真菌,我们可以促进土壤有机质的分解和转化,增加土壤碳储量,从而提高土壤质量和生态系统的健康。
在设计中,我们将选择适宜的土壤真菌株系和菌种,通过合理的施肥和土壤改良措施,提供充足的营养和适宜的生境条件,以增加土壤真菌的生物量和活性。这有助于加速有机物的分解,提高土壤养分的有效性,并促进土壤碳的积累和稳定。 通过利用土壤真菌碳汇,我们旨在优化三北地区的土壤环境,增强植被的适应性和生长能力,改善水分保持能力和抗风蚀能力,从而提高绿化拓展的成功率和效果。
专家评语
设计背景解析清晰,通过分析防护林退化的原因,采取更新的措施,来实现三北防护林退化区域的植被恢复,并充分考虑了当地自然条件气候因素等实现低干预性修复。
项目档案
奖项荣誉:第14届艾景奖银奖
项目名称:愈见·树的永续生长计划——基于自然理念下的防护林修复
院校名称:西安建筑科技大学-艺术学院
指导老师:杨建虎 岳鹏 魏书威
主创姓名:惠思源
成员姓名:贾宝宝 郝荣
设计时间:2023-01-12
项目地点:中国黑龙江省
项目规模:32万平方千米
项目类别:方案设计-生态修复改造类-恢复性景观设计
AI观点
1. 项目背景与核心挑战
三北防护林现状:作为全球最大人工林工程,其退化主因包括树种单一化(如杨树占比过高)、土壤贫瘠化(有机质不足)、气候干旱化(年均降水减少)及管理滞后(长期维护不足)。
黑龙江的特殊性:高纬度冻土区土壤活性低,传统造林存活率仅40%-60%,亟需突破性修复技术。
2. 真菌碳汇的生态机理与设计创新
(1)科学原理
菌根共生网络:真菌菌丝扩展植物根系吸收范围(可达10倍),提升水分/磷元素获取效率,尤其适应黑龙江的酸性土壤。
碳封存机制:真菌通过分泌球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)促进土壤微团聚体形成,将CO₂以有机碳形式固定于土壤,实验数据显示可提升碳储量15%-30%。
(2)技术落地策略
菌种优选:针对寒地环境筛选耐低温菌株(如Glomus mosseae),与本地树种(樟子松、落叶松)形成高效共生。
土壤活化配套:
生物炭基肥:改善土壤孔隙度,为真菌提供栖息载体;
腐殖质层覆盖:模拟自然林凋落物层,持续供应有机质。
3. 系统性修复框架
维度 具体措施
植被重构 推行“针阔混交林”模式(如樟子松+白桦),增强抗病虫害能力;过熟林渐进式更新避免生态断层。
灾害防控 菌丝网络固沙减少风蚀30%;智能App实时监测土壤湿度/火灾风险,联动无人机播种补植。
产业赋能 林下栽培黑木耳(共生真菌品种)、碳汇交易(1公顷真菌修复林年增碳汇约5吨CO₂当量)。
4. 潜在风险与应对
菌群失衡:需动态监测真菌-植物共生比例,避免单一菌种过度繁殖(如定期土壤微生物组检测)。
经济可持续性:前期菌剂接种成本较高(约2000元/公顷),需通过碳汇收益+林产品产出平衡投入。
5. 行业启示技术可复制性
该模式可延伸至内蒙古沙地、黄土高原等生态脆弱区,但需根据降水、温度调整菌种组合。
政策建议:将真菌碳汇纳入国家林业碳汇方法学,推动建立“生态修复-碳交易-社区收益”闭环机制。
成果展示
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